Расчет глубины заложения фундамента – влияющие факторы

Виды заглубления

Сначала скажем о том, от чего зависит глубина заложения фундамента. Основные факторы делятся на:

1. Особенности грунта (глубина промерзания, уровень нахождения грунтовых вод, рельеф, тип почвы).
2. Конструкционные особенности здания (наличие подвала, отопления количество этажей и т.д.).

От этих пунктов и зависит то, насколько глубоко нужно выкапывать траншею или котлован. Их величина может быть разной, но в целом основания по этому критерию делятся на:

1. Заглубленные.
2. Мелкозаглубленные.
3. Незаглубленные.

Каждый из этих видов подходит в конкретно тех или иных случаях. В каких именно — разберемся далее.

Незаглубленный

К таким основаниям прибегают в следующих случаях:

1. Когда возводятся легкие постройки на пучинистой почве.
2. При постройке зданий из тяжелого материала (например, камня) на скальных грунтах.
3. При возведении построек на сильно пучинистых грунтах или почвах со слабой просадкой.

К таким относятся:

1. Ленточные.
2. Столбчатые.
3. Решетчатые (разновидность плитного фундамента).

Такой тип имеет пару хороших преимуществ. Во — первых, на незаглубленное основание не нужно тратить много средств. Если доля других фундаментов в общей смете составляет 28 — 45%, то в данном случае она достигает примерно 8%. Во — вторых, большая глубина фундамента здесь не предусматривается; поэтому на рытье котлована даже на глинистом грунте в большинстве случаев уйдет немного времени. Правда, если вы захотите построить столбчатое основание, повозиться придется дольше.

Ленточный тип выбирают довольно часто. Но и два остальных тоже имеют свое место в системе незаглубленных. Так, плитно — решетчатое основание позволяет экономить бетон в тех случаях, когда можно не заливать цельную основу. Ведь, по сути, это — несколько маленьких плит, между которыми оставляется пространство. Похвастаться рациональностью могут и столбчатые опоры, правда, в двух случаях: если строится лёгкая постройка на мягкой почве или тяжелое здание на очень твердом грунте.

Видео инструкция по расчету глубины для фундамента.

Мелкозаглубленный ( МЗФ)

Такой фундамент встречается довольно часто. Дело в том, что если предыдущий вариант не подходит, а строить основание с глубоким заложением нет смысла, проще возвести более экономичный вариант.

Основная особенность таких оснований в том, что глубина заложения любого мелкозаглубленного фундамента не доходит до глубины промерзания грунта. Выбор данного типа объясняется рядом преимуществ:

1. МЗФ обойдется дешевле заглубленного аналога.
2. Есть возможность обустроить подвал (что в предыдущем случае не получится).
3. Возможность возведения на пучинистых грунтах. Для этого нужно правильно сделать фундаментную подушку, а также усилить конструкцию армированием.
4. Благодаря минимальной площади соприкосновения с грунтом касательные силы действуют на основание минимально.

МЗФ строится в следующих случаях:

1. При возведении лёгких зданий без подвала и цокольного помещения.
2. При наличии высокого уровня расположения грунтовых вод (но больше, чем на 1 метр от поверхности).
3. Если грунт достаточно прочный.

Минимальная глубина заложения фундамента может быть разной. В зависимости, например, от уровня промерзания она выглядит так:

1. При глубине промерзания до 3 метров — 0,5 — 0,75 м;
2. Если грунт промерзает на большую глубину, фундамент может закладываться на метр ниже уровня почвы.

На основной показатель влияет не один фактор. Поэтому нельзя определить конкретную глубину заложения фундамента для, например, одноэтажного дома. Впрочем, если просчитать все правильно, такое основание прослужит очень долго.

Заглубленный

Несмотря на большие затраты, такие фундаменты встречаются довольно часто. Особенно это касается слабых почв. Дело в том, что, например, на пучинистом грунте тяжелые здания можно строить только на заглубленных основаниях, поскольку другие просто разрушатся со временем.

Минимальная глубина заложения такого фундамента опускается ниже уровня промерзания грунта (как правило, сантиметров на 30 — 40). Но не только этот фактор является решающим. Так, глубина фундамента под габаритный бетонный двухэтажный дом будет большей, чем под кирпичное здание в один этаж. Также нужно учитывать и другие факторы (например, тип грунта, уровень, подземных вод).

Основания глубокого заложения, как правило, делают ленточными. Кажется, ничего удивительного, ведь ленты строят чаще всего. Но здесь есть веская причина. Дело в том, что для фундаментов глубокого заложения нужно делать выемку грунта на большую глубину. И, конечно же, проще и экономичнее выкопать траншею, чем котлован.

Климатические и гидрогеологические факторы

На основе климатической и гидрогеологической карты можно примерно предположить степень промерзания грунта в каждом регионе. Занимаясь заложением основания, следует провести и собственные расчеты, опираясь на показатели промерзания и оттаивания в регионе, где будет проводиться строительство.

Для расчета глубины сезонного промерзания грунтов используют формулу:

d_f = k_hd_fn, где:

d_f – расчетная глубина;

k_h – коэффициент учитывающий тепловой режим используемые в зданиях и сооружениях отапливаемых и неотапливаемых (наружных, внутренних фундаментов kh = 1,1) Таблица 1 в СНиП 2.02.01-83;

d_fn – нормативная глубина.

Виды фундамента для дома

Прежде чем проводить расчёт основания дома, необходимо определиться какой тип фундамента вы будете использовать для своего строения.

По типу конструкции они подразделяются на:

• ленточные;
• плитные;
• столбчатые;
• свайные.

Ленточный фундамент являет собой железобетонную полосу, которая проходит под несущими стенами здания, распределяя его вес по всему периметру. Такая конструкция достаточно прочная, долговечная и простая, поэтому применяется очень часто.Плитным называют монолитную железобетонную плиту, уложенную в углублённый и выровненный грунт. Редкое использование этого типа основания, несмотря на возможность применять его на неблагоприятном грунте, объясняется дороговизной.

Столбчатый – это конструкция из столбов, соединённых балками между собой. Хотя такой вариант и самый дешёвый, его рекомендовано применять для неподверженных температурным изменениям грунтов. К тому же, он способен выдержать только небольшой деревянный дом.

Фундамент на сваях может быть использован на слабых грунтах или при строительстве многоэтажного дома. Однако необходимость задействовать множество техники значительно поднимает стоимость всего здания.

Столбчатый фундамент: особенности конструкции

Название говорит само за себя. Основой фундамента являются столбы, которые заглубляются в грунт на расчётную глубину. По верхам столбов устанавливается бетонная или металлическая рама (так называемый ростверк).

Материалом для изготовления столбов служит бетон, сплошной глиняный кирпич, бутовый камень, бетоноблоки или металлические трубы. Внизу столбы могут иметь более широкую подошву, что увеличивает площадь опоры. Опорные столбы располагают на расстоянии 1,5-2,5 метра друг от друга.

Основой столбчатого фундамента являются заглубленные в грунт столбы

Расчёт столбчатого фундамента согласно формуле

До расчёта количества столбов для конкретного здания необходимо вычислить нагрузку на фундамент, массу фундамента и узнать из справочника максимально допустимую нагрузку на одну опору. При расчётах должно соблюдаться условие: давление на подошву фундамента должно быть меньше показателя сопротивления грунта.

Предлагается следующая формула:

Минимальное число опор = («нагрузка на фундамент» + «масса фундамента») / «допустимая нагрузка на одну опору».

Для запаса прочности допускается увеличение числа столбов на 40%. Расположение столбов должно учитывать нагрузки по стенам (под несущими их должно быть больше). Столбы должны обязательно располагаться по углам дома и под точками пересечения всех стен.

Для увеличения запаса прочности фундамента допускается увеличение количества столбов на 40%

Пример расчёта столбчатого фундамента

Проведём расчёт фундамента под дом каркасной конструкции с габаритами 6х7 и высотой потолка 3 метра. Грунт – глина, крыша – из металлочерепицы, этажей – один. Место стройки: регион средней Волги, город Саратов.

Исходные данные:

• столбы фундамента – круглые железобетонные;
• глубина промерзания 1,08 метра (рассчитывается для каждого региона);
• грунтовые воды ближе 2-метровой глубины не обнаружены;
• грунт на месте застройки – глиняный значение несущей способности Ro – 6 кг/см², берётся из таблицы ниже.

Таблица значений несущей способности грунта:

Тип грунта	Ro (кг/см²)
Галька с глиной	4.5
Гравий с глиной	4.0
Песок крупный	6.0
Песок средний	5.0
Песок мелкий	4.0
Песок пылеватый	2.0
Супесь	3.5
Суглинок	3.5
Глина	6.0
Просадочный грунт	1.5
Насыпной грунт с уплотнением	1.5
Насыпной грунт без уплотнения	1.0

Определяем общую нагрузку:

• общая площадь всех стен равна 78 м², их вес составит 78х50 = 3900 кг, где 50 кг/м³ является удельным весом каркасных стен. Значения удельного веса для каждого стройматериала можно получить из справочников;
• масса цокольного перекрытия площадью 42 м² составляет 42х100 = 4200 кг, а вес чердачного перекрытия – 42х150 = 6300 кг, где 100 кг/м³ – уд. вес межэтажного перекрытия с утеплителем, а 150 кг/м³ – уд. вес чердачного перекрытия с утеплителем;
• общая площадь кровли равна 68 м², весить она будет 68х30 = 2040 кг, где 30 кг/м³ – уд. вес крыши из металлочерепицы;
• снеговая нагрузка будет иметь коэффициент 0.5 от нормативной при скате 45˚, что составит 68х0,5х100 = 3400 кг, где 100 кг/м² – снеговая нагрузка в районе строительства;
• эксплуатационная нагрузка на каждом этаже составит 42х200 = 8400 кг;
• теперь вычисляем массу фундамента: количество столбов для размеров здания 6х7 будет равно 12 (из расчёта шага между столбами 1.5-2.5 м), а их диаметр минимально допустимый будет равен 400 мм. Итак, масса 12 столбов длиной 1,5 метра будет равна
• (3.14х0.16)х1.5х12х2500 = 22608 кг, где в скобках вычисляется площадь поперечного сечения, 2500 кг/м³ – удельный вес железобетона;
• масса ростверка складывается из массы всех железобетонных перекладин сечением 400х400 мм, соединяющих опорные столбы. Она будет равна 0.16х24.2х2500 = 9680 кг.

Перед расчётом количества столбов необходимо сначала вычислить нагрузку на фундамент

Сложив все полученные значения, получаем общую нагрузку дома вместе с фундаментом. Вес дома составит 54228 кг.

Далее, для определения суммарной площади сечения столбов делим 54228/6,0 = 9038 см².

Соответственно площадь сечения каждого из 12 столбов будет равна 753 см², что соответствует диаметру 310 мм. Но так как минимальный диаметр не может быть меньше 400 мм, то принимаем это значение. Берём диаметр равным 400 мм и определяем, что для данного здания необходимо минимальное количество столбов составляет 10 штук. Но надо ещё учесть коэффициент прочности 1.4 или 40%. Следовательно, для фундамента потребуется 14 опорных столбов диаметром 400 мм.

Виды нагрузок на фундаменты

Согласно СНиП 2.02.01-83 проектирование фунд-ов и основ-ий без соответствующего инженерно-геологического обоснования не допускается.

Глубина заложения фундаментов

Условия, определяющие глубину заложения фундаментов:

конструктивные особенности и назначение проектируемого сооружения

нагрузки и воздействия на фунд-ты сооружения

глубина прокладки инженерных коммуникаций

рельеф территории и глубина заложения фунд-ов примыкающих строений

инженерно-геологические условия на участке строительства

гидрогеологические условия и прогнозируемые изменения на площадке строительства

глубина сезонного промерзания почвы

Для районов, на которых глубина сезонного промерзания менее 2,5 м нормативное значение определяют по формуле:

При проектировании мелко заглубленных фунд-ов на пучинистых грунтах должен быть предусмотрен ряд мероприятий:

уменьшение влажности почвы

понижение уровня подземных вод

отвод поверхностных вод от здания

устройство дренажных конструкций

Применение фунд-ов глубокого заглубления оправдано в следующих условиях:

здание должно быть опущено на большую глубину

у конструкции здания слишком большой вес

слабые верхние слои и прочные подстилающие

высокое залегание грунтовых вод или большая глубина промерзания

здание передает основанию значительные нагрузки

Расчет осадки фундамента

Расчет осадки ленточного фундамента в ПК Лира:

Программный комплекс Лира появился в 1960-х годах в СССР и разрабатывался для расчета конструкций. На сегодняшний день ПК Лира состоит из нескольких продуктов:

Лира-САПР: проектирование и расчет строительных конструкций различного назначения

Мономах-САПР: проектирование и расчет железобетонных и армокаменных конструкций многоэтажных зданий

ЭСПРИ: электронный справочник инженера, набор справочных и расчетных программ

Сапфир-3D: система архитектурного проектирования, формообразования и расчетов

Подробный пример того, как выполняется расчет конструкций дома, сбор нагрузок, определяется ос-ка, смотрите здесь .

Расчет глубины заложения фундамента по УГВ

Дать однозначный ответ на вопрос, какая, к примеру, требуется глубина фундамента для одноэтажного дома, невозможно. Расчет параметра осуществляют исходя из каждой конкретной ситуации.

Важным показателем при расчетах является отметка залегания подземных вод. Выяснить этот уровень можно самостоятельно, измерив расстояние от поверхности земли до уровня воды в колодце, расположенном вблизи стройки. Колодец должен быть максимально полным, брать из него воду перед измерением нельзя. Рекомендуется проводить данное исследование весной, когда вода находится наиболее высоко. При отсутствии колодца на территории можно также пробурить тестовую скважину.

Если говорить о том, какой глубины должен быть фундамент, отталкиваясь от таких измерений, то специалисты рекомендуют размещать базис выше разрушающих потоков подземных вод.

Нередки ситуации, когда противостоять силам пучения становится слишком затратно и бессмысленно. Тогда прибегают к обустройству мелкозаглубленного основания. Такой выбор оправдан в условиях песчаного грунта и уровня залегания подземных вод ближе 2м от поверхности.

В вопросе, на какую глубину копать фундамент, в этом случае рационально задуматься о мелкозаглубленной ленте или плите. Они «плавают» вместе со вспучивающимися грунтами, не подвергаясь разрушительному воздействию вод под землей.

Плитные фундаменты для одно- и двухэтажных зданий в таких условиях имеют толщину 0,3-0,35м.

Для большинства легких зданий из дерева и каркасных построек вполне достаточно ленты глубиной 0,6м. Однако если речь идет о тяжелой постройке из кирпичей, то такой опоры будет явно недостаточно. Потребуется либо углубить базис, либо сделать ленточное основание более широким, что не всегда рационально.

Если планируется возводить фундамент из пенобетонных или газобетонных блоков, то глубина фундамента даже для одноэтажного дома должна быть больше указанного выше параметра. Подвижный мелкозаглубленный базис может спровоцировать деформации, с которыми не справится данный материал.

Грунтовые воды и глубина закладки фундаментов

• Воды залегают более чем на два метра ниже отметки Уровня Промерзания (в дальнейшем УП) — фундамент выкапывают от 0,5 метров и ниже.
• Почвенные воды менее двух метров и ниже УП. В этом случае, от дна фундамента до уровня промерзания засыпают и хорошо утрамбовывают песчаную подушку, а заглубление фундамента копают глубиной от 0,5 метров и более.
• Но если почвенные воды близки к УП, то заложение фундамента проводят ниже УП на 0,1 метра и более.
• Когда на участке, почвенные воды подходят высоко, то фундамент надо копать ниже УП грунта.*
• *исключение: если строится на песчаных почвах и помещение регулярно отапливается в холодной время.

Глубина закладки ленты назначается без учёта показателя глубины промерзания, в том случае, когда фундамент копается на не пучинистой почве.

Другая возможность не привязываться к отметке промерзания в расчёте глубины закладки — выполнение «особых теплотехнических мероприятий», исключающих промерзание. К ним относят: вертикальное утепление фундамента и утепление грунта*.

Минимально рекомендуемые глубины для закладки ленточных фундаментов (в соответствии с нормами СНиП II-Б.1. 62).

Глубина (расчётная) промерзания не пучинистого грунта.	Глубина промерзания (расчётная) твёрдого, полутвёрдого и слабопучинстого грунта.	Рекомендуемая глубина для фундаментов.
3,0 метра	от 1,5 до 2,6 метра	1,0 метра
от 2,6 до 3.1 метра	1,5 метра

Объективная глубина фундамента для дома с неотапливаемыми подвалами (на основе глубины залегания уровня почвенных вод и отметки промерзания).

Тип грунта расположенный ниже подошвы фундамента, залегающий на глубине не ниже нормативной отметки промерзания	Глубина фундамента исходя из уровня почвенных вод и с учётом отметки промерзания
Показатель отметки подземных вод, выше УП почвы: > 2-х метров	Показатель отметки подземных вод, ниже УП почвы: > 2-х метров
Пески гравелистые крупной и средней фракции, скалистые и крупнообломочные с песчаным заполнением	не зависимо от отметки глубины промерзания	не зависимо от отметки глубины промерзания
Пески мелкой и пылеобразной фракции	не меньше глубины промерзания	не зависимо от отметки глубины промерзания
Супеси	не меньше отметки глубины промерзания	не зависимо от отметки глубины промерзания
Глины и суглинки в т.ч. с пылевым наполнением	не меньше отметки глубины промерзания	не менее ½ части глубины промерзания

* информация, изложенная в данной таблице, адаптирована на основе вышеуказанного СНиПа.

А это, полезная карта глубин промерзания глинистых (суглинистых) почв на большей части РФ:

— Петрович, — что такое, серая неплодородная почва из 5 букв? — бетон.

Ещё один показатель – сопротивление грунта. Ниже представлена таблица с расчётным сопротивлением основных грунтов (для РФ).

Таблица № 3. Расчётное сопротивление основных видов грунта.

Виды грунта	кПа	кг/см²
Глина твёрдая	160-300	1,6-3,0
Песок (крупное зерно) в т.ч. гравелистые	360-460	3,6-4,6
Песок (среднее зерно)	250-360	2,5-3,6
Песок (мелкое зерно) в т.ч. пылеватые	250-360	2,5-3,6
Песок средней плотностью	110-210	1,1-2,1
Супеси (в т.ч. твёрдые и пластичные)	260-360	2,6-3,6
Суглинки (в т.ч. твёрдые и пластичные)	160-300	1,6-3,0
Глина (пластичная)	410-600	4,1-6,0
Гравий, щебень, галька	510-650	5,1-6,5

Общую ориентировочную нагрузку можно рассчитать, с помощью нижеприведенных таблиц.

Ленточный фундамент – один из самых надежных и долговечных фундаментов в частном строительстве. Это обусловлено тем, что монолитная железобетонная лента способна выдерживать колоссальные нагрузки. Но, к сожалению, не все знают, что надежность такого фундамента во многом зависит от его глубины заложения в грунт.

Несмотря на то, что глубина устройства ленточного фундамента не является единственным показателем надежности и долговечности, она играет огромную роль в целостности всего дома в процессе его эксплуатации. Железобетонная лента любых размеров и марки бетона может со временем лопнуть, если она будет неправильно размещена в грунте, не учитывая его особенности.

Для того, чтобы не запутаться во всех типах фундаментов и грунтах, попробуем разобраться во всем по порядку. Сначала разберем типы монолитных лент, а затем конкретно для каждого типа ленточного фундамента определимся с глубиной заложения.

Расчет заглубления ленты

На следующем этапе нужно разобраться, как все вышеприведенные факторы влияют на выбор типа фундамента. Их, как вы помните, всего три.

Ленточный фундамент. Виды по глубине заложения.

Незаглубленный

Этот тип фундаментной ленты не способен выдерживать большие весовые нагрузки и поэтому применяется очень редко. Он полностью находится на поверхности грунта, а заглублена только песчано-гравийная подушка. Поэтому понятие глубины заложения к этому типу фундаментов можно применять только условно. Главное достоинство такой конструкции заключается в том, что на боковые бетонные стенки не действует сила пучения.

Незаглубленное фундаментное основание может монтироваться только на плотных устойчивых грунтах. Для его устройства снимается верхний слой грунта на глубину 30-40 см. После этого в траншею насыпается смесь песка с гравием и хорошо утрамбовывается с проливанием водой. Устанавливается опалубка, собирается арматурный каркас и заливается бетонная смесь. Высота фундамента, а точнее цоколя – 50-60 см, ширина 30-40 см. Следовательно, ширина подушки должна быть 40-50 см.

Мелкозаглубленный

Фундамент мелкого заложения воспринимает нагрузки от пучения и при этом не так надежен, как заглубленный. Он делается выше точки промерзания грунта. Поэтому величина его заглубления зависит от таких факторов как тип грунта, глубина промерзания и уровень грунтовых вод. Где взять эти данные, было указано выше. Таблицы зависимостей глубины заложения мелкозаглубленного ленточного фундамента приведены в СНИП 2.02.01-83 и выше по тексту статьи.

Если уровень грунтовых вод ниже ГП, от процесса пучения обычно не бывает. Исключением является наличие слоя глины, которая может задерживать и накапливать дождевые и талые воды. В любом случае, даже для одноэтажного дома здесь действует правило – глубина заложения ленты должна быть не менее половины положения точки промерзания. И если в вашем населенном пункте ГП находится на отметке 1,8 м, то фундамент следует заглубить на 0,9 м.

Заглубленный

Это самый надежный тип ленточного фундамента. Глубина его заложения на 100-300 мм ниже точки промерзания. Главное условие его строительства заключается в том, что лента должна опираться на плотные слои грунта. При заболоченности или торфяников придется копать траншею ниже этих слоев. После этого обязательно засыпать и утрамбовать песчано-гравийную подушку и после этого ставить опалубку. Технология устройства этого типа фундамента описана в этой статье.

Можно ли уменьшить глубину заложения

Часто бывает так, что выполненные расчеты показывают необходимость больших размеров и расходы на возведение ленты становятся слишком значительными. Особенно, если рассчитывается глубина ленточного фундамента для двухэтажного дома. Тогда сразу возникает вопрос, как уменьшить габаритные размеры фундаментной конструкции.

Существует три варианта:

• уменьшить ГП;
• понижение УГВ;
• устройство буферной подушки.

Изменить климат невозможно, но, используя утеплитель, можно уменьшить глубину промерзания грунта. Для этого внешняя стена ленты покрывается пенополистирольными плитами. Также утеплитель нужно уложить под отмостку на всю ее ширину. В результате ГП уменьшится и фундамент можно сделать мельче.

Отвод грунтовых вод ниже ГП осуществляется путем укладки эффективной дренажной системы. Она должна быть смонтирована ниже глубины промерзания грунта. Это большие объемы земляных работ, много материалов и устройство колодцев, но эффект будет отличным.

При большом слое пучинистых или заболоченных грунтов, фундамент придется закладывать глубоко. Чтобы избежать этого, неустойчивый грунт нужно просто заменить насыпными материалами. Для этого с наружной стороны ленты выкапывают траншею шириной около метра и засыпают ее песком с гравием. Подушка под фундаментом так же остается обязательной.

Подушка под ленточный фундамент.

Ключевые моменты

• Фундамент должен иметь опорой грунт, обеспечивающий достаточную несущую способность;
• В некоторых типах грунта (например, глинистом), фундамент должен разделять слои, где вероятны сезонные движения, побуждаемые влажностью и другими причинами. А также «прорезать» те слои грунта, которые движутся при замерзании;
• Ленточный фундамент нельзя опирать на почвы, несущая способность которых утрачивается с увеличением влажности грунта.

Причин от чего зависит глубина ленты, несколько. Есть вероятность, что после выполнения расчётов, от «ленточки» придётся отказаться, в пользу другой конструкции, например плиты. Для компетентного расчёта, вначале надо знать структуру грунта, показатель уровня внутрипочвенных вод и глубину промерзания. Без этого, никуда.

Если на участке однородная почва, это уже хорошо. Значит, фундамент будет равномерно осаживаться и не треснет.

Важность почвенного состава

Для качественного обустройства базиса необходимо определить тип почвы под возводимым строением. Почвы песчаного типа могут проседать, поэтому закладка основания осуществляется на глубину 4-8 дм.

Почвы глинистого типа могут промерзать, поэтому траншея под обустройство фундамента роется на всю ее глубину залегания. Глубина заливки базиса зависит и от уровня промерзания субстрата, на которую влияет географическое положение.

Если глубина обустройства основания зависит от почвенного состава и расположения подземных вод, а длина будет зависеть от размеров сооружения, то ширина – от толщины возводимых стен – от 20 до 40 см

Поэтому рассчитать куб базиса не сложно, важно лишь определить его тип

Это монолит, представляющий собой прямоугольный параллелепипед, расчет граней которого производится по уже сооруженной конструкции опалубки или по чертежам. Плита располагается под всей площадью строения.

Ее давление на грунт минимально при выдерживании значительных несущих нагрузок. Вычисление объема данной конструкции производится путем перемножения площади подошвы базиса и высоты опалубного сооружения.

Площадь подошвы вычисляется умножением ширины и длины ростверка.

Например, для вычисления куба основания с параметрами ростверка 10х12 м и высотой плиты в 0,4 м нужно все значения перемножить и получить в результате 48 куб. м (10х12х0,4=48 м3). Для точности из этого результата вычисляется кубатура слоя армирования.

Формула для расчета площади фундамента

В наших расчетах мы будем использовать следующее неравенство:

S>a×F/(b×R), где S – минимальное расчетное значение площади подошвы основания, см2; a – коэффициент надежности (запаса), который принимается равным 1,2; F – нагрузка на основание со стороны построенного на нем дома, значение получается при проведении расчета нагрузки на фундамент; b – коэффициент условий работы, который зависит от типа грунта на строительном участке и конструкции дома. Так, b=1, если дом будет каменным (жесткая конструкция), а грунт – преимущественно пластичная глина; b=1,1 – для деревянных и каркасных сооружений, длина которых больше высоты в 4 раза, грунт – глина пластичная; b=1,2, если соотношение длины здания к высоте меньше 1,5, грунт – глина слабопластичная (или песок небольшой влажности, пылеватый) либо для жестких построек на песчаном грунте; b=1,3 – для любых домов, если грунт – мелкие пески; b=1,4 – для любых длинных построек, если грунт – крупный песок; R – расчетное сопротивление грунта, кг/см2 (данные таблицы, представленной ниже, актуальны при условии, что фундамент будет заглублен на 1,5…2 м.) Но как быть, если мы планируем возводить основание мелкого заглубления на глубину h? В этом случае необходимо сделать поправку по формуле, приведенной ниже: R=0,005R0(100+h/3), где R0 – табличное значение. В данном случае расчетное сопротивление будет меньше, ведь с увеличением глубины ввиду уплотнения грунта его несущая способность увеличивается.

Теперь, независимо от типа фундамента, вы можете подсчитать минимальную его площадь, от которой уже легко отталкиваться в дальнейших расчетах, например, проводя расчет прочности.

Пример расчета площади основания

Предположим, мы решили строить сруб, представленный на рисунке ниже. Исходные данные: сруб 9×3×3 м, деревянный, общая масса (нагрузка на основание) ≈20 000 кг, грунт – пески средней крупности и плотности (R=3,5), коэффициент условий работы принимаем равным 1,3. Фундамент будет заглублен на 1,5 метра для придания постройке устойчивости. Получаем, что S>20000×1,2/3,5×1,3, S>5275 см2 или S>0,53 м2. Принимаем площадь равной 0,54 м2.

на участке имеется существенный уклон, который весьма дорого устранить;
грунт и нежесткая конструкция сруба позволяют воспользоваться таким основанием;
это один из самых дешевых вариантов, который можно сделать своими руками, не прибегая к задействованию тяжелой строительной техники. Да и бетон для фундамента можно приготовить прямо на участке, ведь его объем для столбчатого основания невелик

Рассчитываем количество опор

Принимаем к установке столбы с размерами опоры 0,3×0,3 м. Получается, что площадь подошвы каждого такого столбика будет равной 0,09 м2. Нам потребуется: 0,54/0,09 =6 столбов. Расчет толщины фундамента проводится исходя из условий строительства и проекта дома – об этом мы поговорим в одной из следующих статей.

Что определяет глубину заложения

Расположение основания дома относительно поверхности почвы зависит от ряда факторов, среди которых глубина промерзания грунта (ГПГ) на участке занимает одно из первых мест в рейтинге. Величина параметра определяется структурой земли и содержанием воды в ней. В результате скорость промерзания и пучения развивается по-разному. Учитывают конструкционные особенности здания и уровень залегания грунтовых вод. Подробнее каждый из них будет рассмотрен ниже. (Читайте статью на тему «Опалубка для фундамента своими руками: виды, материалы, технология»)

Тип земли

В разных регионах почва отличается структурой, свойствами. Чтобы понять, на каком уровне ниже поверхности нужно строить основу, следует учесть, что она должна опираться на плотную почву. Сооружение заглублено сильнее, проходит плодотворный поверхностный слой, который недостаточно прочный, рыхлый. Как ведут себя грунты разных типов под воздействием низких температур:

• глина, суглинки: впитывают воду, что приводит к интенсивному пучению, но ввиду высокой плотности материалы расширяются при промерзании неравномерно, усугубляет ситуацию близкое заложение грунтовых вод, еще учитывают правило – чем ниже будет произведено заглубление фундамента, тем лучше;
• пески, супеси: часто используются в качестве дренажного слоя, т. к. пропускают воду, названая особенность считается основным фактором снижения интенсивности пучения, не содержащий влагу грунт не будет расширяться, допустимо строить фундамент на небольшой глубине, что становится возможным, если песок состоит из фракций среднего и большого размера, мелкофракционные грунты ненадежны, в этом случае уровень заложения основания будет ниже;
• крупнообломочная почва: содержит каменистые вкрапления – щебня, гравия, гальки, что способствует уменьшению сил пучения, размыванию земли, названая особенность позволяет сделать ее более плотной, за счет чего становится возможным строительство основы здания на уровне, соответствующем заглублению грунтовых вод;
• скалистая местность: грунты максимально твердые, представляют собой слой горных пород, поэтому вероятность пучения низкая, нет необходимости выбирать заглубленный и даже мелкозаглубленный вариант основания под дом, нужно выровнять поверхность, удалив слой плодородной почвы, теперь можно переходить к наземному строительству.

Уровень промерзания почвы зависит от типа грунта, поэтому в разных регионах он отличается. Для Москвы предпочтительным называют значения:

Тип грунта	Глубина промерзания, м
Глина, суглинки	1,1
Супесь, песок	1,34
Песок	1,44
Крупнообломочный грунт	1,63

Уровень грунтовых вод

Не приходится брать этот фактор в расчет, только если уровень промерзания почвы выше точки заглубления подземных вод – 2 м (среднее значение). Более высокое залегание грунтовых вод обязывает обустраивать фундамент ниже линии промерзания почвы. (Читайте статью на тему «Дренаж фундамента своими руками: устройство, схема, особенности»)

Уровень промерзания почвы

При определении параметров земли одновременно оценивают их наполненность водой, способность ее удерживать. Параметры взаимосвязаны. Чтобы построить глубокое основание здания, нужно определить каждый из них. Знание типа грунта позволяет предположить, какими свойствами обладает та или иная почва.

Особенности конструкции, которая строится

Общая высота части строения, находящейся ниже уровня почвы, не должна быть меньше 0,5 м. Фундамент опирается только на слой почвы, стойкостью не меньше 150 кПа. Глубина основы дома определяется с учетом конструкционных особенностей, среди них выделяется:

• подвальное помещение, цоколь;
• подземные коммуникации: электро-, водо-, газопровод;
• котельная.

Делается расчет нагрузки, создаваемой дополнительными стенами, перегородками, которые оказываются на фундамент и грунт.